实验报告3

中国石油大学 渗流物理 实验报告

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岩石孔隙度的测定

一、实验目的

1. 巩固岩石孔隙度的概念，掌握其测定原理；

2. 掌握气测孔隙度的流程和操作步骤。

二、实验原理

根据玻义尔定律，在恒定温度下，岩心体积一定，放入岩心室岩样的固相（颗粒）体积越小，则岩心室中气体所占体积越大，与标准室连通后，平衡压力越低；反之，当放入岩心室内的岩样固相体积越大，平衡压力越高。

绘制标准块的体积（固相体积）与平衡压力的标准曲线，测定待测岩样平衡压力，据标准曲线反求岩样固相体积。按下式计算岩样孔隙度：

100%f s

f

V V V φ-=

? （1）

三、实验流程与设备

（a ）流程图

（b）控制面板

图1 QKY-Ⅱ型气体孔隙度仪

仪器由下列部件组成：

（1）气源阀：供给孔隙度仪调节器低于1000kPa的气体，当供气阀开启时，调节器通过常泄，使压力保持恒定。

（2）调节阀：将1000kPa的气体压力准确地调节到指定压力（小于1000kPa）。

（3）供气阀：连接经调节阀调压后的气体到标准室和压力传感器。

（4）压力传感器：测量体系中气体压力，用来指示准确标准室的压力，并指示体系的平衡压力。

（5）样品阀：能使标准室内的气体连接到岩心室。

（6）放空阀：使岩心室中的初始压力为大气压，也可使平衡后岩心室与标准室的气体放入大气。

四、实验步骤

1. 用游标卡尺测量各个钢圆盘和岩样的直径与长度（为了便于区分，将钢圆盘从小到大编号为1、2、3、4），并记录在数据表中；

2. 将2号钢圆盘装入岩心杯，并把岩心杯放入夹持器中，顺时针转动T形转柄，使之密封。打开样品阀及放空阀，确保岩心室气体为大气压；

3. 关样品阀及放空阀，开气源阀和供气阀。调节调压阀，将标准室气体压力调至某一值，如560kPa。待压力稳定后，关闭供气阀，并记录标准室气体压力；

4. 开样品阀，气体膨胀到岩心室，待压力稳定后，记录平衡压力；

5. 打开放空阀，逆时针转动T形转柄，将岩心杯向外推出，取出钢圆盘；

6. 用同样的方法将3号、4号及全部（1～4号）钢圆盘装入岩心杯中，重复步骤2～5，记录平衡压力；

7. 将待测岩样装入岩心杯，按上述方法测定装岩样后的平衡压力；

8. 将上述数据填入原始记录表。

五、数据处理与计算

1. 计算各个钢圆盘的体积f V ：

以2号圆盘的体积计算为例：cm 5.2d 3

22896.9016.24

141Vf =??==L π

其余各组钢圆盘体积计算同理。 2. 绘制标准曲线：

将所计算出的钢圆盘体积f V 与平衡压力2P 记录如表1所示：

表1 体积f V 与平衡压力2P 记录表

由表1可以作出2f P V -标准曲线如图1所示。

图1 2f P V -标准曲线

3. 在标准曲线上反查出岩样固相体积：Vs=24

由图1的2f P V -标准曲线查得，岩样的平衡压力，岩样的固相体积。 4. 计算岩样外表体积：

cm 542.2d 3

22644.28644.54

141f =??==L V π。

5. 计算岩样孔隙度：

％％％2.16100644

.2824644.28100f s f =?-=?-=V V V φ

六、实验小结

V s

通过本次实验，我巩固了对岩石孔隙度的概念的理解，同时也掌握了其测定原理。在实验仪器在使用方面，一开始不太熟悉，后来经过询问同学，老师指导，很快熟悉了实验仪器。此次实验，相对来说比较简单，这次实验受益匪浅，最后谢谢老师的悉心指导！